Phénomènes interfaciaux

Question 1

Définir une interface

Answer 1

frontière entre deux phases qui existent ensemble

Question 2

Définir phase interfaciale

Answer 2

propriétés des molécules formant les interfaces qui sont suffisamment différentes des molécules identiques de chacune des phases

Question 3

Nommer le type de formulation si on disperse … dans un liquide.

solide, liquide et gaz

Answer 3

Dispersion/suspension : solide dans liquide
Émulsion: liquide huileux dans liquide
Mousse: gaz dans liquide

Question 4

Classification des interfaces

G-G =
G-L =
G-S =
L-L =
L-S =
L-G =

G = gaz , L = liquide , S = solide

Answer 4

• Gaz-gaz: aucune interface
• Gaz-liquide: liquide en contact avec l’atmosphère
• Gaz-solide: solide en contact avec l’atmosphère
• Liquide-liquide: émulsion
• Liquide-solide: suspension
• Solide-solide: particules de poudre

Question 5

Expliquer le phénomène physique qui se passe à l’interface des liquides (molécules à la surface de séparation)

Answer 5

Elles sont soumises à 2 forces d’attraction inégales provenant:
* des nombreuses molécules de la phase liquide
* des quelques molécules de la phase gazeuse

Question 6

Expliquer le phénomène de tension superficielle

Answer 6

Les molécules à la couche surperficielle sont attirées par les molécules de même types vers l’intérieur du contenant = contraction spontanée du liquide

Question 7

Cause de la tension superficielle

Answer 7

les forces d’attraction s’exerçant entre les molécules de la surface ne sont pas entièrement compensées

Question 8

La tension supreficielle s’applique pour quel type d’interface? (donner sa variable et unité de mesure)

Answer 8

• Contact entre phase liquide et gazeuze
• γ (Gamma) en force/unité de longueur = dyne/cm

Question 9

Définir tension interfaciale

Answer 9

Force à l’interface de deux phases liquides non miscibles

terme général

Question 10

V/F la force interfaciale est possible entre 2 gaz

Answer 10

F, La force interfaciale peut être la force entre:
* 2 liquides γLL,
* 2 solides γSS
* à l’interface liquide-solide γLS

Question 11

Le terme tension de surface (ou superficielle) est réservé pour les tensions entre…

Answer 11

*liquide-vapeur γLV
* solide-vapeur γSV

Question 12

V/F Généralement les tensions interfaciales sont plus forte que les tensions de surface

Answer 12

F, généralment plus faible

Question 13

V/F Si 2 liquides sont complètement miscibles, il n’y a pas de tension interfaciale entre eux

Answer 13

V

Question 14

Comment exprimer la tension superficielle d’une autre façon?

Answer 14

Différence de pression ΔP = 2γ/ r

Question 15

V/F La pression à l’intérieur d’une bulle de savon est toujours supérieure à la pression extérieure

Answer 15

V

Question 16

Nommer des méthodes pour mesurer la tension superficielle et interfaciale

Answer 16

*Montée capillaire
*Anneau de DuNoüy (méthode de la lame immergée)

Question 17

Expliquer les mécanismes de la montée capillaire pour déterminer tension de surface

Answer 17

1. plonge capillaire à la surface du liquide
2. Force d’adhésion du liquide avec la paroi du capillaire > force de cohésion intermoléculaire du liquide
3. Liquide monte dans capillaire et Fg stabilise système = Pression du côté concave du ménisque > Pression du côté convexe
4. Mesurer la hauteur à laquelle le liquide monte dans le capillaire (h)

*θ : angle entre ménisque du liquide et paroi du contenant

S’applique juste pour tension de surface/superficielle

Question 18

Expliquer les mécanismes de la méthode de la lame immergée pour déterminer tension interfaciale

Answer 18

1. Plonger anneau ou lame dans liquide
2. Manivelle tire sur lame ou anneau et lève
3. Lorsque le liquide cède, machine lit la mesure de la tension interfaciale

Question 19

V/F La methode de l’Anneau de DuNoüy (méthode de la lame immergée) est applicable pour trouver n’importe quelle tension interfaciale.

Answer 19

V

Question 20

Définir un coefficient d’étalement

Answer 20

Valeur qui prédit si 2 liquides vont bien se mélanger

Question 21

Définir travail d’adhésion (Wa) vs cohésion (Wc) et leur formule

Answer 21

Question 22

Exprimer le coefficient d’étalement (S) en fct du travail d’adhésion (Wa) et de cohésion (Wc)

Answer 22

S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)

γS : tension de surface du liquide en-dessous
γL : tension de surface du liquide qui s’étale, au-dessus
γLS : tension interfaciale entre les 2 liquides

Question 23

Quelles sont les conditions d’étalement?

S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)

Answer 23

Si S est positif, l’huile va s’étaler sur une surface d’eau (Wa>Wc)

Question 24

Dans quel cas il n’y aurait pas d’étalement?

S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)

Answer 24

Si S est négatif, le liquide forme des globules à la surface

Question 25

# Coefficient d'étalement Quand une substance comme de l’huile est placée à la surface de l’eau, elle s’étale comme un film si la force d’adhésion entre les molécules d’huile et les molécules d’eau est plus ____ que les forces de cohésion entre les molécules d’huile | grande ou petite

Answer 25

grande

Question 26

V/F Si S est positif initialement, la présence de groupements polaires favorise l’étalement

Answer 26

V

Question 27

V/F Si S est positif initialement, à l'équilibre, les deux liquides se saturent mutuellement et les tensions superficielles de chaque liquide sont modifiées

Answer 27

V

Question 28

Définir l'adsorption et son importance

Answer 28

répartition de molécules à l’interface de liquides ou de solides * Baisse la tension de surface/interfaciale * Augmente la solubilité d’une substance dans une solution liquide | Adsorption ≠ Absorption

Question 29

Définir un agent tensioactif

Answer 29

Agents tensioactifs: molécules amphiphiles qui ont une certaine affinité pour des solvants polaires et non polaires

Question 30

Donner des exemples de susbtances dans lesquelles il y a des tensioactifs.

Answer 30

* les savons, * shampoings * autres détergents

Question 31

Expliquer la stucture d'une molécule tension active

Answer 31

Chaque molécule tensioactive = 2 extrémités: * lipophile (attiré par composés apolaires) * hydrophile (attiré par composés polaires)

Question 32

Le caractère hydrophile ou lipophile de l'agent tensioactif dépend de/du...

Answer 32

Le caractère hydrophile ou lipophile dépend du nombre de carbones dans la chaîne alkyle

Question 33

Donner des exemples de groupements retrouvés dans la partie polaire (hydrophile) des agents tensioactifs

Answer 33

* Groupe carboxylate -COO- * sulfonate S(O2)O-

Question 34

Donner des exemples de groupements retrouvés dans la partie apolaire (lipophile) des agents tensioactifs

Answer 34

Longue chaîne carbonée saturée -CH2-CH2- ou partiellement insaturée -CH=CH-

Question 35

Donner des exemples d'agents tensioactifs

Answer 35

TWEEN 80 et SPAN 80

Question 36

V/F les agents tensioactifs sont des monomères qui peuvent se regrouper pour faire des micelles

Answer 36

V Micelle sphérique = phase majoritaire aqueuse Micelle inversée = phase majoritaire organique

Question 37

Expliquer e mécanisme des agents tensioactifs et faire le lien avec la concentration micellaire critique (CMC)

Answer 37

Accumulation de monomères = formation de micelle = atteinte de la CMC (solution contient concentration suffisante de monomère d'agent tensioactif pour créer micelle)

Question 38

V/F La solubilité des principes actifs peu solubles est augmentée par la solubilisation dans les micelles

Answer 38

V

Question 39

Comment on fait la classification des agents tensioactifs

Answer 39

Balance hydrophile-lipophile (HLB) des amphiphiles: Lipophiles * HLB de 1 à 3,5 : antimousse * HLB de 3,5 à 8 : émulsionnant eau dans huile * HLB de 7 à 9 : agents mouillants * HLB de 8 à 16 : émulsionnant huile dans eau * HLB de 13 à 16 : détergents * HLB de 15 à 40 : solubilisantsHydrophiles

Question 40

Définir le RHBL

Answer 40

HLB requis pour émulsifier une phase huileuse | Savoir comment calculer + trouver qté de TWEEN et SPAN ## Footnote S’il y a plusieurs ingrédients huileux, le HLB requis est calculé grâce à une multiplication de la fraction de chacun par leur HLB respectif et ensuite une addition de ces valeurs

Question 41

# Interfaces solides Définir la mouillabilité (agent mouillant)

Answer 41

agent surfactant qui diminue l’angle de contact et déplace l’air en contact avec la surface pour y amener le liquide

Question 42

# interfaces solides V/F plus l'angle de contant est petit, plus la mouillabilité est grande.

Answer 42

V

Question 43

Pour les interfaces solide-liquide, donner les formules de la mouillabilité, du coefficient d'étalement et du travail d'ashésion

Answer 43

γS = γSL + γLcosθ S = γL(cosθ -1) (coefficient d’étalement) Wa = WSL = γL(1 + cosθ) (travail d’adhésion)

Question 44

# Propriétés électriques des interfaces Expliquer le but du potentiel zéta

Answer 44

- Manière autre que les tensioactifs de faire une suspension - Ajout de charges opposées au potentiel de Nernst pour créer répulsions entre les particules pour qu'elles puissent rester suspendues (à la place de se compacter ensemble = défloculation = caking)